Ne kometa. Kaip Žemėje atsirado vanduo? Nauja teorija daug ką paaiškina (Foto)

Seniausių uolienų tyrimai rodo, kad skystas vanduo Žemėje egzistavo praėjus 100 milijonų metų po Saulės susidarymo. Geologinėje ar astronominėje laiko skalėje tai tarsi spragtelėjimas pirštais.

Geologai ir astrofizikai daug metų sprendžia klausimą, kaip jaunoje Žemėje atsirado vanduo. Viena ankstesnė hipotezė teigė, kad jis pasirodė kaip planetos formavimosi šalutinis produktas. Tiksliau, jį garų pavidalu išskyrė magma per daugybę ugnikalnių išsiveržimų vis dar karštoje planetoje.

Vandenį į Žemę turėjo atgabenti ledinės kometos, susidariusios tolimuose Saulės sistemos regionuose. Asteroidai, esantys juostoje tarp Marso ir Jupiterio, taip pat buvo pasiūlyti kaip galimi Žemės vandens transporteriai.

Visi šie scenarijai turi vieną bendrą bruožą: reikėjo jėgos, kad daugybė objektų atsitrenktų į Žemę. Visas procesas, kaip ant biliardo stalo, rodo audringą Saulės sistemos istoriją.

Sorbonos universiteto (Prancūzija) astrofizikas Quentinas Kralis pripažįsta, kad planetų formavimasis buvo susijęs su dideliais smūgiais ir susidūrimais. Bet gali būti, kad vandens tiekimas vyko ne taip įspūdingai.

Quentinas Kralis paaiškina, kad vanduo galėjo pasiekti Žemę per savotišką „vonią“. Panašiai kaip Marse ir kitose uolinėse planetose. Svarbiausia, kad visos dėlionės detalės dera tarpusavyje ir modeliai sukuria vientisą vaizdą.

Viskas prasidėjo nuo to, kad po Saulės susidarymo egzistavo protoplanetinis diskas, iš kurio formavosi Saulės sistemos dangaus kūnai.

Susiformavus planetoms, už Marso orbitos liko ledinių asteroidų juosta. Saulė juos šildė, o tai paskatino sublimaciją. Esant beveik nuliniam slėgiui kosminėje erdvėje, vanduo išsilaikė garų pavidalu. Dėl sudėtingų dinaminių procesų jis pradėjo judėti planetų ribojamo disko viduje, t. y. link Saulės.

Proceso metu jis susidūrė su vidinėmis planetomis, panardindamas jas į savotišką „vonią“. Tokiu būdu buvo „drėkinama“ ne tik Žemė, bet ir Marsas, Venera bei Merkurijus. Didžioji šio vandens dalis buvo užfiksuota praėjus 20–30 milijonų metų po Saulės susiformavimo – tai laikotarpis, kai Saulės ryškumas per trumpą laiką smarkiai išaugo.

Piešinys žemiau: Žingsnis po žingsnio iliustruojamas naujas vandens pasiskirstymo Saulės sistemos vidinėse planetose, įskaitant Žemę, modelis. Praėjus 5 milijonams metų po Saulės gimimo, pagrindinėje juostoje esantys asteroidai išskiria vandens garus dėl saulės energijos. Šie garai palaipsniui pasklinda į vidinę Saulės sistemą, galiausiai apsupdami planetas, kurios dalį jo užfiksuoja, ir po 10–100 milijonų metų susidaro vandenynai.

Sylvain Cnudde/Observatoire de Paris -- PSL/LESIA, Fourni par l'auteur

Žemės apsauginis mechanizmas užtikrino, kad vanduo nepatektų į kosmosą, o liktų atmosferoje. Vanduo išgaravo, o pasiekęs tam tikrą aukštį kondensavosi ir krito kaip lietus. Mokslininkų sukurtame modelyje atsižvelgiama į vandens kiekį, reikalingą susidaryti vandenynams, ežerams, upėms ir net giliai po žeme esančiam vandeniui.

Ši teorija susijusi su naujausiais stebėjimais, atliktais naudojant ALMA – radijo teleskopų tinklą, kurį sudaro daugiau nei 60 antenų Čilėje. Duomenys surinkti iš „Hayabusa 2“ ir OSIRIS-REx misijų, kurių metu buvo tiriami asteroidai, panašūs į tuos, kurie galėjo prisidėti prie pirminio vandens garų disko, suteikė pagrindinį patvirtinimą.

Dabar astrofizikai nori išbandyti savo teoriją ieškodami kitų vandens garų diskų erdvėje. Remiantis jų skaičiavimais, juos turėtų aptikti ALMA.